III. Nền gia cố
3.Gia cố nền bằng ph-ơng pháp hoá học (ximăng, thuỷ tinh lỏng hoặc các chất tổng hợp khác )
ở n-ớc ta đã làm thực nghiệm khá lâu nh-ng dùng nhiều nhất là ph-ơng pháp bơm vữa ximăng. Mục đích của phương pháp này thường dùng để:
Đ Nâng cao c-ờng độ của nền nhà đã sử dụng;
Đ Phòng ngừa những biến dạng có tính phá hỏng của kết cấu;
Đ Thi công sửa chữa móng hoặc chống thấm công trình ngầm.
Tuỳ theo công nghệ gia cố và các quá trình xẩy ra trong đất mà chia phương pháp gia cố nền làm 3 nhóm chính: hoá học, nhiệt và hoá lý. Ưu việt của phương pháp gia cố này là không làm gián đoạn sử dụng nhà và công trình, nhanh, tin cậy cao và
trong nhiều trường hợp là phương pháp duy nhất để tăng độ bền của đất có sức chịu tải không đủ.
Các ph-ơng pháp th-ờng dùng là: silicat hoá, điện - silicat hoá, silicat khí, amoniăc hoá, thấm nhập nhựa... và có thể tìm hiểu chi tiết trong nhiều tài liệu tham khảo khác.
Phương pháp gia cố hoá học cũng dùng để gia cường móng và tường chắn, tăng sức chịu tải của cọc, bảo vệ móng chống các tác nhân ăn mòn, gia cố mái hố đào và công trình đất.
Vật liệu cơ bản để gia cố bằng silicat là thuỷ tinh lỏng - dung dịch keo của silicat natri (Na2O. nSiO2 + mH2O). Tuỳ
theo loại, thành phần và trạng thái của đất cần gia cố mà dùng một hay hai dung dịch silicat hoá.
Loại một dung dịch được dựa trên dung dịch tạo keo bơm vào trong đất gồm 2 hoặc 3 cấu tử. Phổ biến nhất là ôxit phosphosilicat, oxit lưu huỳnh-nhôm-silicat, ôxit lưu huỳnh-fluo-silicat, hydro-fluo-silicat v..v.. Phương pháp một dung dịch thích hợp cho đất cát có hệ số thấm 0,5-5m/ngày đêm.
Ph-ơng pháp 2 dung dịch dùng để gia cố đất cát có hệ số thấm đến 0,5m/ngày đêm và gồm 2 lần bơm lần l-ợt vào đất 2 dung dịch silicat Na và clorua Ca. Kết quả của phản ứng hoá học là tạo ra ôxit keo silic làm cho đất tăng độ bền (đến 2-6Mpa) và không thấm n-ớc.
Ph-ơng pháp điện hoá silicat là dựa trên sự tác động tổ hợp lên đất của hai ph-ơng pháp: silicat hoá và dòng điện 1 chiều nhằm gia cố cát hạt mịn quá ẩm và á cát có hệ số thấm đều 0,2 m/ngày đêm.
Phương pháp amoniac hoá là dựa trên việc bơm vào trong đất hoàng thổ (để loại trừ tính lún sập) khí amoniac dưới áp lực không lớn lắm.
Silicat hoá bằng khí gas dùng để làm cứng silicat Na. Phương pháp này dùng để gia cố đất cát (kể cả đất cacbonat) có hệ số thấm 0,1-0,2 m/ngày đêm cũng như đất có hàm lượng hữu cơ cao (đến 0,2). Độ bền của đất gia cố có thể đến 0,5-2MPa trong thời gian ngắn.
Phương pháp thâm nhập nhựa dùng để gia cố đất cát có hệ số thấm 0,5-5m/ngày đêm bằng cách bơm vào trong đất dung dịch nhựa tổng hợp (cacbonic, phenol, epoxy..). Tác dụng của nhựa hoá sẽ tăng lên khi bổ sung vào dung dịch một ít axit clohydric
(đối với đất cát). Thời gian keo tụ rất dễ điều chỉnh bằng lượng chất đông cứng. Đất được gia cố bằng nhựa hoá sẽ không thấm nước với cường độ chịu nén 1-5Mpa. Ngoài việc gia cố nền, phương pháp này còn dùng để gia cố vùng sẽ đào xuyên của công trình ngầm. Tuỳ theo cách đặt ống bơm, có thể gia cố đất ở các vị trí khác nhau: thẳng đứng, nghiêng, nằm ngang và kết hợp (hình 7.4) còn sơ đồ trên mặt bằng có thể theo dạng băng dài, dưới toàn bộ móng, gia cố cục bộ không nối kết hoặc theo chu vi vành móng. Việc chọn phương pháp và sơ đồ gia cố phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của nền, hình dạng và kích thước của móng cũng như tải trọng tác dụng lên móng.
Bảng 7.7. Kiểm tra chất lượng nền đất gia cố ( theo SNiP 3.02.01.87)
Những yêu cầu kỹ thuật Sai lệch giới hạn Kiểm tra và khối lượng ( phương pháp )
1 2 3
1. Kiểm tra sự đúng đắn các thông số dùng trong thiết kế ( tính toán) và điều kiện kỹ thuật thi công bằng cách gia cố thử nghiệm.
Chất lượng của khối đất được gia cố ( như sự toàn khối, đồng nhất, hình dáng và kích thước khối đất, đặc trưng bền và biến dạng) phải tương ứng với yêu cầu thiết kế. Sai lệch các đại lượng đo không được lớn hơn - 10%.
Kiểm tra bằng mắt và bằng dụng cụ theo chỉ dẫn thiết kế. Khối lượng và danh mục các chỉ tiêu kiểm tra do thiết kế chỉ
định. Khi không có chỉ
dẫn thì khoan lấy mẫu 3%
số lỗ khoan bơm và 1 lỗ đào để xem bằng mắt. 2. Các đặc trưng của vật
liệu đầu vào ( mật độ, nồng độ, nhiệt độ..., do thiết kế qui định )
Theo chỉ dẫn của thiết kế. Khi không có chỉ dẫn thì sai lệch không được quá 3%.
Đo lường theo chỉ dẫn của thiết kế
3. áp lực và lưu lượng của vật liệu khi bơm ép cũng như các thông số công nghệ khác ... được kiểm tra bằng gia cố thử nghiệm.
Như trên, không lớn hơn 5% (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Như trên
4. Các chỉ số chất lượng của đất được gia cố ( sự toàn khối, độ đồng nhất, hình dáng và kích thước khối đất gia cố, các đặc trưng bền và biến dạng của đất vv....)
Cần phù hợp với thiết kế Như trên. Khi không có chỉ dẫn thì khoan kiểm tra với 3% số lỗ khoan/lỗ cọc lúc thi công và 1 lỗ đào cho 3 ngàn m3 đất gia cố nhưng không ít hơn 2 lỗ đào cho 1 công trình; Đối với công trình đặc biệt
quan trọng và khối lượng đất gia cố hơn 50 ngàn m3
thì còn phải xuyên tĩnh hoặc động và nghiên cứu
bằng các phương pháp địa vật lý. Khi gia cố nền móng của công trình hiện hữu cần quan trắc lún và các biến dạng khác trước và sau khi gia cố.
5. Sai lệch cho phép theo chiều dài khi bố trí
các ống đặt ống bơm ép.
Theo chỉ dẫn của thiết kế. Khi không có chỉ dẫn thì không được lệch hơn 3%
khoảng cách giữa các điểm đặt ống.
Như trên, không ít hơn 10 điểm đặt ống kiểm tra 1 ống.
6. Sai lệch cho phép của các ống bơm so với hướng thiết kế:
a) Khi độ sâu lỗ đặt ống bơm đến 5m
b) Khi độ sâu lớn hơn
1% độ sâu 0,5% độ sâu
Đo độ thẳng đứng của lỗ cho từng 5m một
7. Nhiệt độ của chất gia cố khi bơm
Không được thấp hơn 5oC Đo định kỳ ( cho từng ca làm việc )
8. Chế độ bơm thiết kế
( áp lực và lưu lượng )
Cần phù hợp với thiết kế. Sự thay đổi chế độ bơm chỉ được phép nếu thiết kế chấp nhận
Như trên ( theo thiết kế ). áp lực bơm nên giữ không đổi.
9. Sai lệch về thời gian tạo keo ( tạo gen ) đối với loại 1 dung dịch có 2 thành phần là Silicat và keo
Không được quá ± 20%. Khi sai lệch lớn phải điều chỉnh tỷ lệ các chất hợp thành
Đo từng ngày
10. Chỉ tiêu chất lượng dung dịch bơm xi măng
Theo thiết kế Như trên 11. Chỉ tiêu chất lượng
khi bơm xi măng vào đất đá
Cần phù hợp chỉ tiêu chất lượng thiết kế
Đo và quan sát bằng mắt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
( theo chỉ dẫn thiết kế )
12. Sự liên tục khi bơm dung dịch xi măng
Theo yêu cầu công nghệ Ghi lại ở tất cả lỗ bơm sự liền khối
13. Thử tĩnh cọc xi
măng đất về sức chịu tải ứng với thiết kế Không sớm hơn 28 ngày sau khi làm xong cọc. 1%
không ít hơn 2 cọc, hoặc khoan lấy lõi để nén 0,5%
số cọc nhưng không ít hơn 2 cho một công trình, hoặc theo phương pháp không phá hoại với số lượng xác định bởi độ chính xác và độ tin cậy của phương pháp. 14. Chế độ công nghệ khi gia cố bùn bằng phương pháp khoan trộn ( tần số quay, tốc độ dịch chuyển thẳng, số hành trình của cơ cấu công tác, sự liên tục khi bơm, tổng lưu lượng của dung dịch xi măng và mật độ dung dịch)
Cần theo thiết kế và theo kết quả gia cố thử nghiệm.
Đo, quan sát bằng mắt, ghi chép.
15. Nhiệt độ và áp lực khí ga trong lỗ khoan khi gia cố bằng nhiệt
Không được thấp hơn qui định của thiết kế Đo liên tục 16. Cường độ, biến dạng và độ bền nước của đất gia cố bằng phương pháp nhiệt
Không được thấp hơn qui định của thiết kế
Đo cho mỗi khối đất gia cố